Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Konstellation af vejrsatellitter til at dække kloden

Den første af en planlagt flåde af små vejrsatellitter designet af CU Boulder og Orbital Micro Systems. Kredit:OMS

Vil du have mere præcise vejrudsigter? Du er heldig:Sidste måned, forskere ved CU Boulder så frugterne af deres arbejde lancere ombord på en ny satellit. Denne satellit er den første i en planlagt flåde af kredsløb om Jorden, som holdet siger, vil en dag registrere vejrdata på hvert punkt på kloden hvert 15. minut.

Projektet, ledet af CU Boulder elektroingeniør professor Al Gasiewski, er et partnerskab mellem universitetet og Colorado-baserede Orbital Micro Systems (OMS).

Holdets første øje-i-himlen eksploderede fra NASAs Wallops Flight Facility i Virginia ombord på en Northrop Grumman-raket. satellitten, døbt IOD-1 GEMS, vil blive placeret i kredsløb fra den internationale rumstation i de kommende måneder.

Den satellit vil pakke en masse strøm i en lille pakke, sagde Gasiewski. Holdets satellit er omtrent på størrelse med et brød og bærer en præcis – om end skrumpet ned – mikrobølgesensor til at observere vejrmønstre.

I løbet af de næste mange år, OMS håber at lancere tæt på 50 flere af disse "CubeSats" i lavt kredsløb om Jorden, skabe en konstellation, som holdet sagde vil forbedre den globale vejrobservationsdækning markant.

Den globale dækning, Gasiewski tilføjede, kunne forbedre aktualiteten af ​​aktuelle vejrrapporter for mennesker i hele USA og give tidlige advarsler om storme og farlige vejrbegivenheder i andre dele af verden.

"Dette er områder, hvor mange lande ikke har penge til at betale for en vejrtjeneste, som vi har i USA, " sagde Gasiewski, professor ved Institut for Elektrisk, Computer- og energiteknik. "Det er disse nye vækstøkonomier, der kunne betjenes af denne globale flåde."

Sådan information vil ikke være gratis, men Gasiewski håber, at det vil være det første skridt i at skabe et vejrsystem, der bevæger sig i takt med det faktiske vejr - fra freak snestorme til pludselige regnskyl.

"Vi forsøger at stirre ned på Jorden og se atmosfæren ændre sig med dens naturlige variationshastighed for forbedret vejrudsigt, " han sagde.

Kigger gennem skyer

For Gasiewski, lanceringen har været længe undervejs. Han var kandidatstuderende i 1980'erne, da han og hans rådgiver første gang fik ideen om at overvåge vejret i næsten realtid ved hjælp af mikrobølgeteknologi.

Forskeren forklarede, at mikrobølgestråling er det ideelle værktøj til at observere mønstre i Jordens atmosfære. I modsætning til mange nuværende vejrsatellitter, som er afhængige af visuelle eller infrarøde kameraer, Mikrobølgesensorer kan kigge gennem tykt skydække for at registrere bevægelsen af ​​ilt eller vanddamp nedenfor.

Som Gasiewski udtrykte det, "Dette er rækken af ​​frekvenser, der giver mening for planetarisk bevidsthed."

Nogle nuværende satellitter, såsom en lille flåde, der drives af U.S. National Weather Service, inkluderer den slags sensorer. Men, Gasiewski sagde, deres dækning er dårlig. De satellitter, for eksempel, kun gå over det samme sted en gang med få timers mellemrum - og selv da, kun over Nord- og Sydamerika.

Gasiewski ville gøre det bedre. I 2013 han hjalp med at grundlægge Orbital Micro Systems, med hovedkontor i Boulder, og faciliterede licenseringen af ​​nøgle CU Boulder-udviklet teknologi, der driver virksomhedens kommercielle satellitprogram. Gasiewski fungerer i øjeblikket som chefforsker for virksomheden.

Planetarisk flåde

Partnerskabet handler om at tænke småt, ikke stor. Over flere år, Gasiewski og hans kolleger har taget teknologi, der traditionelt kører på satellitter på størrelse med biler, og miniaturiseret den. Som resultat, hans team har udviklet en model for udskiftelige satellitter.

Hver af gruppens planlagte 48 CubeSats, Gasiewski sagde, ville forblive i kredsløb i blot et par år og derefter blive skiftet ud med en ny version.

"Vi starter med en satellit, der er enkel, og hver enkelt vil tilføje lidt mere kompleksitet, " han sagde.

Når først systemet er oppe og køre, Orbital Micro Systems planlægger at markedsføre sine data til landbrugsproducenter, transportudbydere og andre virksomhedsejere rundt om i verden. Virksomheden vil også koble sine opdaterede observationer til værktøjer, der skaber vejrudsigter.

Gasiewksi peger på de seneste oversvømmelser i Afrika og USA som eksempler på, hvorfor sådanne rettidige alarmer er nødvendige. Store dele af Midtvesten blev oversvømmet efter martss "bombecyklon, ", mens alvorlige regnskyl forårsagede hundredvis af dødsfald i Mozambique.

"Hvis disse begivenheder kunne have været bedre forudset, så kunne folk have været bedre forberedt, " sagde Gasiewski.

Han ser også frem på et personligt plan til skridtene efter lanceringen – kulminationen på mere end 30 års arbejde.

"Jeg kan ikke fortælle dig, hvor begejstret jeg er, " sagde Gasiewski. "At se lanceringen var et vigtigt skridt, men at bevise den kommercielle værdi af det, vi har udviklet på CU i rummet, er et stort skridt fremad for holdet og verden."